[發明專利]手臂屈伸檢測裝置

無效

• 申請號: 201310491383.2
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN104552340A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 蘇茂
• 申請（專利權）人: 蘇茂
• 主分類號: B25J19/02
• 分類號: B25J19/02;B25J13/08
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種檢測人手手臂屈伸運動狀態的裝置。

背景技術

由于科學技術的發展，機器人逐漸在越來越大的范圍內被使用，遙操作機器人作為一種性能可靠、技術成熟的機器人被廣泛用于各種危險的、情況復雜的、人類無法到達的環境中工作，它采用的是非常可靠的控制方式，直接由操作者發出指令來控制。隨著遙操作機器人執行的任務越來越復雜，使得人們在追求可靠性的同時，還對其靈活性提出了更高的要求，而要對復雜的機械手實施遙操作，控制機械手多個關節一起協調運動，以實現特定功能，這就需要用到人手手臂關節運動檢測裝置，人手手臂關節運動檢測裝置通過測量操作者手臂上各個關節的位置信息作為控制指令控制機械手跟蹤人手運動，使操作者產生很強的臨場感。此外，近年來虛擬現實交互技術不斷發展，人手手臂關節運動檢測裝置可作為一種主要的交互設備，參與到虛擬現實交互系統的構建中，例如在一個由計算機虛擬的場景里，操作者通過人手手臂關節運動檢測裝置控制一雙虛擬的人手拆卸或裝配機器等，還有遠程手術、游戲、3D動畫制作等都需要用到此類裝置。目前市場上的人手手臂關節運動檢測裝置系統復雜，維護困難，價格極為昂貴，使其無法大量普及、推廣和使用。

發明內容

本發明的目的是針對現有手臂屈伸檢測裝置系統復雜、結構臃腫、檢測誤差較大、維護困難等缺點，提出了一種外構架式結構，對手臂屈伸的檢測環節做了全新的設計，采用獨特的連接方式和巧妙的關節測量點布局，極大簡化了復雜的檢測系統，使操作者在使用該裝置時手臂能保持最大程度的靈活，無論前臂旋內還是旋外，前臂屈伸時的運動狀態都能被精確檢測到，使被控制的從手關節能與操作者對應的手臂關節協同一致動作，增強虛擬現實或遙操作的臨場感。本發明是用于與計算機、機械手等交互作用的設備，由上臂固定環，前臂固定裝置，連桿，關節檢測部件組成。上臂固定環固定于操作者上臂部位，關節檢測部件固定于上臂固定環的平臺上，前臂固定裝置固定于操作者前臂部位，關節檢測部件與前臂固定裝置通過兩級連桿鉸接。本發明檢測關節的運動角度由設置在裝置上相應的角度傳感器通過相應的數學算法測量，可以精確、靈敏地檢測出在三維空間中操作者的肘部關節運動的角度和狀態，該裝置成本低，使用簡單，穿戴方便，維護容易。

附圖說明

圖1是本發明的整體軸側圖。

圖2是本發明的結構示意圖。

具體實施方式

本發明主要零部件：

101.前臂固定裝置???????????????102.關節檢測部件???????????????1.上臂固定環

3.前臂固定環???????????????????4.前臂滑動環上部???????????????6.前臂滑動環下部

具體實施方式一：如圖1所示，所述手臂屈伸檢測裝置包括上臂固定環1，連桿2-1，連桿2-2，前臂固定裝置101，關節檢測部件102。所述上臂固定環1固定于操作者上臂部位，所述關節檢測部件102固定于上臂固定環1上，所述前臂固定裝置101固定于操作者前臂部位，所述關節檢測部件102通過兩級連桿2-1、2-2與前臂固定裝置101鉸接，手臂屈伸檢測裝置對操作者手臂屈伸運動的檢測由關節檢測部件102實施。

具體實施方式二：如圖1和圖2所示，所述前臂固定裝置101包括前臂固定環3，前臂滑動環上部4，前臂滑動環下部6。所述前臂固定環3的外表面有環形導軌C，所述環形導軌C的軸線與前臂固定環3的軸線重合，所述前臂滑動環上部4安裝在前臂固定環3的外表面，所述前臂滑動環上部4的圓環軸線與前臂固定環3的軸線重合，所述前臂固定環3的環形導軌C置于前臂滑動環上部4的圓環溝槽內，所述前臂滑動環下部6安裝在前臂固定環3的外表面，所述前臂滑動環下部6的圓環軸線與前臂固定環3的軸線重合，所述前臂固定環3的環形導軌C置于前臂滑動環下部6的圓環溝槽內，所述前臂滑動環上部4與前臂滑動環下部6的兩端通過螺釘固接形成一個完整的圓環，所述前臂滑動環上部4和前臂滑動環下部6與前臂固定環3之間為滑動接觸，可繞前臂固定環3的軸線，在前臂固定環3的表面沿環形導軌C轉動。動作實施過程：前臂固定環3固定于操作者前臂上，當操作者的前臂繞肘部至手腕的軸線轉動時，前臂固定環3跟隨一起轉動，前臂滑動環上部4和前臂滑動環下部6在連桿2-1和連桿2-2的阻礙下保持靜止，位置和姿態不發生改變，避免手臂屈伸檢測裝置因前臂旋轉而導致測量失效或出現較大誤差。